生物生态组合工艺对广西农村生活污水的净化效果及氮、磷资源化利用研究

基于广西农村地区生活污水现状,构建一套“生物处理装置+生态塘+人工湿地廊道”生物生态组合工艺处理广西桂林市兴安县五百塘村的生活污水。研究结果表明,工艺去除污染物的效果具有一定的季节效应。对COD,NH_(3)-N,TN,TP的平均去除率在夏季分别为71.27%,32.64%,74.89%与78.62%,在冬季分别为65.82%,19.69%,63.53%和65.39%,出水水质完全优于一级A标准排放要求。再生水灌溉蔬菜模式不仅可满足植物生长所需水量,且可节约污水处理成本,同时每年可节省16455元/hm^(2)的氮肥、磷肥费用。

生物化学元素融入《微生物生态学》课程教学改革及其思政建设方法初探

微生物生态学作为生态学的重要分支,主要研究微生物的多样性、功能及其与环境和其他生物之间的相互作用关系,对理解生态系统的结构和功能、维护生态平衡、促进可持续发展具有重要意义。传统的微生物生态学教学和科研主要依靠理论框架和数学模型等来介绍或研究微生物与其周围生物及非生物环境之间的联系。然而,所发现的规律往往缺乏微生物生理和生化层面的验证。生物化学是研究生命现象化学本质的一门科学,将生物化学理论和技术应用于微生物生态学教学和科研,有助于揭示微生物生态学现象背后的本质规律。此外,生物化学家们的甘于寂寞、乐于奉献、敢于创新和精益求精的科学精神为新时代中国特色社会主义高等院校课程思政建设提供了宝贵元素。本文初步探讨了在微生物生态学课程教学过程中引入生物化学元素和课程思政教育的必要性和实施途径。分别从优化师资队伍、增设跨学科理论和综合实验课程、生物化学科研实例应用于微生物生态学课程教学和科研,以及结合课程思政教育几个方面进行具体阐述。期望通过上述关于教育改革和创新模式的探讨,在一定程度上推动高等院校微生物生态学课程教育改革,助力新时代中国特色社会主义生态文明建设。

生物生态技术处理农村生活污水案例分析

采用生物生态技术处理农村生活污水,将“化粪池+调节池+跌水复氧+水平潜流人工湿地+稳定塘”组合工艺应用于河南省灵宝市某村生活污水处理。连续运行中发现,该工艺具有较好的处理效果,COD、NH_(3)-N、TP等主要指标的平均去除率分别为72.8%、58.2%、55.1%,出水水质满足《河南省农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 41/1820-2019)二级标准,经处理的污水进入稳定塘暂存,并进行资源化利用不外排。本工程可为相似区域农村生活污水处理的技术选择和运行提供参考。

抗重茬微生物生态制剂在鄂尔多斯市玉米生产中的应用效果研究

为提高玉米产量与质量,本研究旨在探究抗重茬微生物生态制剂对玉米生产的影响。试验设置添加抗重茬微生态制剂组及对照组,观察并分析玉米的生育时期、生长指标、农艺性状、产量等。结果表明,施用抗重茬微生物生态制剂后,鄂尔多斯市玉米生产中各项指标得到改善,增产效果显著。

基于生物生态耦合的城市污水绿色再生利用

水资源短缺是制约我国高质量发展的突出瓶颈,污水再生利用是破解该问题的有效途径。传统的污水处理与再生工艺以污染物去除为导向,将污水中的碳、氮、磷作为污染物进行去除,该过程需消耗大量能源及药剂,且无法回收污水中的碳、氮、磷等资源。以资源回收为导向的生物生态耦合污水再生利用具有绿色、低碳等特点,是城市污水资源化的可行路径。本文综述了传统的基于污染物去除的污水再生工艺研究进展与问题,对基于资源回收的生物生态耦合绿色污水再生工艺进行了分析和展望,并从立法保障、模式优化及标准完善等方面提出了政策保障建议,为我国城市污水再生利用提供新的思路。

生物生态技术在治理黑臭河道中的应用

近几年我国对生态环境治理逐渐加大力度,其中黑臭河道的治理愈发受到人们重视。生态生物技术的有效应用,不仅具备重复利用、生态效益高、廉价等优势,亦可为黑臭河道的有效治理提供技术支撑。本文从黑臭河道治理的迫切性分析入手,在此基础上阐明黑臭河道治理中生物生态技术的具体应用。

微生物生态技术在土壤重金属污染修复中的效果评估

随着工业化进程的加速,土壤重金属污染已经成为全球性的环境难题。面对此问题,科研人员和工程师们纷纷寻求有效的修复技术。微生物生态修复技术,凭借其具有低成本、高效率和环保的特性,逐渐受到广泛关注。本文首先深入探讨了重金属的来源、影响及其在全球和国内的现状。然后,系统分析了微生物生态修复技术的核心理论,并细致梳理了在污染控制中的策略与方法。此外,也对微生物生态修复的效果进行了全方位的评估。

人工湿地微生物生态学研究

本文从微生物生态学的角度阐述了脱氮的细菌和真菌、硫酸盐还原细菌以及和产甲烷细菌等主要功能微生物的相关研究进展,并总结了水生植物、营养物质以及基质、温度等对人工湿地中微生物的空间分布的影响,对人工湿地微生物生态学的前景进行了展望,为相关研究提供资料和借鉴。

微生物生态学研究进展——第十一届国际微生物生态学大会综述

第11届国际微生物生态学会于2006年8月在奥地利维也纳召开。此次会议以“隐藏的力量——行动中的微生物群落”为主题,特邀了当今世界在微生物生态学领域最为著名的科学家作专题报告,内容广博,反映了当今微生物生态学研究的发展动向。本文简要介绍了第十一届国际微生物生态学大会的概况和部分演讲摘要。

分子生物学方法及其在海洋微生物生态中的应用

微生物在生态系统中起着独一无二的生态作用。微生物生态学的发展和工农业、环境保护及社会科学有着紧密的联系。海洋作为地球上最大的生境,孕育着大量的生物资源,是研究微生物生态的主要来源。综述微生物生态研究相关的分子生物学方法及海洋微生物生态的应用进展。

微生物生态研究中基于BIOLOG方法的数据分析

BIOLOG微平板法作为一种方便快速的微生物检验技术,已广泛应用于环境微生物检测,微生物生态研究等方面,发挥着越来越重要的作用。该方法可以获得关于微生物群落碳源利用能力的大量数据,反映出关于微生物活性的丰富信息。然而大量的数据也对解释和分析提出了挑战,分析了应用于BIOLOG产生数据的统计分析方法,对常用的AWCD值计算,多样性指数计算,主成分分析(PCA),聚类分析,相关、回归等方法深入探讨,阐述各自的功能、不足以及在应用中容易出现的问题。另外也对一些不常见的方法,如非参数多元分析(Non-Parametric version of MANOVA/Permutation version of MANOVA)、动力学参数分析、多元回归树、典范对应分析等也进行了讨论。通过对不同方法应用目标和原理的分析论述了各自优缺点,对微生物研究中基于BIOLOG方法数据分析的选择应用提供参考。

石油污染土壤的生态风险评价和生物修复 Ⅱ.石油污染土壤的理化性质和微生物生态变化研究

采用常规土壤理化分析、微生物培养法以及碳素利用法(Biolog)和发光细菌生物毒性测定等新兴微生态研究方法,研究了石油污染引起的土壤理化性质和微生物功能多样性等微生态的变化。结果表明,石油污染使土壤有机质含量增加,pH降低,而对全磷、全钾、速效钾、全氮和水解氮无显著影响。平板计数显示石油污染对土壤中的细菌总量没有显著影响,但由于石油污染物的刺激作用导致污染土壤中总烃降解菌数以及芳烃降解菌数增加了几个数量级。Biolog的研究也表明,石油污染导致土壤微生物Gini指数、McIn-tosh指数和McIntosh均匀度等多样性指数增加,说明石油污染刺激了土壤中微生物的生长,使土壤中微生物多样性增加。而生物毒性试验表明,石油污染土壤对发光细菌具有毒性,其EC50为1 950μg ml-1。

广东电白浮标污损生物生态研究

本文根据1985年对广东电白沿岸浮标进行污损生物调查的结果,报道了该海域污损生物的种类组成、附着厚度、覆盖面积和湿重。共获得92种生物,优势种是Balanus reticulatus和Brahcidontes variatiIis。大部分浮标都完全被污损生物所覆盖,附着厚度为8--15mm,湿重3.8—14.7kg/m^2。浮标侧面、底部及尾管内的污损生物群落有一定的差别。位于港内、港口和港外的浮标,其污损生物群落也不同,布放于海中一年的浮标,污损生物群落已接近顶级,二年浮标的污损生物群落有所衰退。

新疆棉花黄萎病发病株根际土壤微生物生态特征

在新疆石河子垦区采集3组棉花健康植株与黄萎病发病植株根际土样,研究其微生物数量、土壤养分、土壤酶等微生物生态特征与棉花黄萎病发病之间关系。结果表明:①发病株根际土壤微生物总量均大于健康株根际土壤微生物总量,且微生物总数和细菌数量与土壤有机质呈显著正相关;②发病株根际土壤真菌数量均大于健康株;③健康株和发病株根际土壤养分和土壤酶活性的变化没有明显规律性。研究表明棉花黄萎病病株根际土壤微生物群落结构的变化,特别是真菌数量的大幅度增加,是棉花黄萎病发病最明显的特征。

鸭绿江口湿地鸻鹬类停歇地的生物生态研究

鸭绿江口湿地是鸻鹬类在东亚—澳大利亚北迁路线上的最重要停歇地,潮间带上的双壳类、腹足类、多毛类等底栖动物为鸻鹬类提供了能量保障。2010年3月—2011年6月对鸭绿江口潮间带的生物生态进行了调查研究。研究结果表明,生物群落结构相对简单,主要以双壳类、腹足类和多毛类为主,优势种演替明显,系统具有低多样性低密度的特点。鸻鹬类能量补充来源相对匮乏,饵料生物量的更新速度较慢,所提供的能值也相对较低,江户明樱蛤、青蛤(幼体)和长吻沙蚕是鸻鹬类的主要食物来源。鸻鹬类主要集中在低潮带下区觅食,在北迁高峰期对低潮带下区饵料生物影响较显著,尤其对江户明樱蛤丰度影响最明显。泥螺作为优势种,生态位最宽,分布于整个调查断面和潮带,但因体表分泌一种毒性粘液而不被鸻鹬类取食。饵料生物的种群补充能力较强,在鸻鹬类迁徙高峰期之后,饵料丰度和生物量又会恢复到正常水平。虽然目前人类对鸻鹬类的威胁显现较小,但使人类—生态系统—滨鸟之间持续和谐统一,必须综合考量鸭绿江口湿地包括人类在内的生态系统各关键组分之间的生态关联,兼顾生态系统的完整性和人类社会经济发展的可持续性。

棉花害虫生物生态控制关键技术研究

１９９１～１９９５年在“六五”、“七五”科技攻关研究的基础上，根据北方棉区“作物一害虫一天敌”系统的基本特点，从不同生态类型棉田昆虫群落的研究入手，重点探讨了棉花害虫生物生态控制关至技术，并组建了麦套春棉棉花害虫生物生态控制技术系统。在棉田昆虫群落方面，重点研究了不同生态类型棉田昆虫群落的抽样方法、结构与功能及其季节性格局；在生物控害技术方面，重点研究了利用寄主抗虫性、增强寄主耐害性、保护利用天敌、天敌控害阈值等关键技术；在生态控害技术方面，重点研究了翻耕灭蛹、立体种植等关键技术。组建了麦套春棉棉花害虫生物生态控制技术系统，累计示范面积５０００多ｈｍ￣２。示范区内主要棉花害虫的危害损失被控制在８％～１２％，每公顷挽回皮棉损失６０～８０ｋ８·ｈｍ￣（－２），节省用药２０％～３０％，直接经济效益５３０～６５０万元人民币；天敌总量较常规防治区增加２６％～３５％，未发生人畜中毒事故。

稳定性同位素探测技术在微生物生态学研究中的应用

稳定性同位素标记技术同分子生物学技术相结合而发展起来的稳定性同位素探测技术(stableisotopeprobing,SIP),在对各种环境中微生物群落组成进行遗传分类学鉴定的同时,可确定其在环境过程中的功能,提供复杂群落中微生物相互作用及其代谢功能的大量信息,具有广阔的应用前景。其基本原理是:将原位或微宇宙(microcosm)的环境样品暴露于稳定性同位素富集的基质中,这些样品中存在的某些微生物能够以基质中的稳定(性同位素为碳源或氮源进行物质代谢并满足其自身生长需要,基质中的稳定性同位素被吸收同化进入微生物体内,参与各类物质如核酸(DNA和RNA)及磷脂脂肪酸(PLFA)等的生物合成,通过提取、分离、纯化、分析这些微生物体内稳定性同位素标记的生物标志物,从而将微生物的组成与其功能联系起来。在介绍稳定性同位素培养基质的选择及标记方法、合适的生物标志物的选择及提取分离方法的基础上,举例阐述了此项技术在甲基营养菌、有机污染物降解菌、根际微生物生态、互营微生物、宏基因组学等方面的应用。

内蒙古芹菜根腐病病株和健株根域土壤的微生物生态研究

【目的】探讨内蒙古芹菜根腐病发生的微生物生态机制,为利用微生态调控技术防治蔬菜根腐病提供科学依据。【方法】采用稀释平板法,以内蒙古根腐病芹菜病株和健株的根区土壤、根表土壤和根系为研究对象,研究了根域微生物数量及其组成;同时利用CTAB法对优势真菌的组成进行了分析,并进行了分子生物学鉴定。【结果】(1)就根区土壤而言,发病初期病株细菌和真菌的数量分别较健株有所减少,而在发病中、晚期,病株细菌和真菌数量均较健株有所增加。(2)就根表土壤而言,发病初期病株细菌数量较健株减少,发病中期和晚期的细菌数量均较健株大幅提高;发病初、中和晚期根表土壤的真菌数量均高于健株。(3)发病初、中和晚期,根区和根表土壤中的细菌/真菌(B/F)值均大幅度减小,表明病原真菌所占比例大幅度提高,土壤由细菌型向真菌型转变。(4)分子生物学鉴定表明,优势病原真菌分别为接骨木镰刀菌(Fusarium sambucinum)、链格孢菌(Alternaria alternate)和尖孢镰刀菌芬芳变种(Fusarium oxysporum var.redolens),这3种病原真菌在根区、根表土壤及根内的数量远远高于常见真菌。【结论】内蒙芹菜根腐病的发生与根区、根表土壤中的微生物区系异常变化及3种病原真菌数量的大幅度增加密切相关。

不同施肥处理对水稻土微生物生态特性的影响

采用室内恒温培养研究不同施肥处理水稻土微生物生物量C、微生物数量、群落结构的变化特征.发现施秸杆(RS)和施厩肥(PM)处理的微生物生物量C明显高于不施肥(CK)和施化肥(CF)处理(P<0.05).不同处理微生物生物量C在培养期内都呈现出先上升后下降的趋势,但达到峰值时间不同.施用有机肥后土壤中细菌、真菌数量明显增加,放线菌数量略有减少.应用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析微生物群落结构,发现不同施肥处理条件下,各个单体磷脂脂肪酸的相对百分含量有明显差别,其PLFA谱图差异很大.表征细菌、真菌、放线菌的磷脂脂肪酸相对含量在各个施肥处理中有明显的不同.CK和CF处理的G+/G-值显著高于RS和PM处理(P<0.05).主成分分析结果也表明微生物群落结构发生了很大改变,施肥对水稻土微生物生态特征产生了明显的影响.

菜园土壤微生物生态特征与土壤理化性质的关系

对广州白云区64个菜园土壤样本的研究表明,微生物碳与土壤全氮、碱解氮、有效钾、阳离子交换量和有机质,微生物氮与土壤全氮、全磷、阳离子交换量及有机质,土壤基础呼吸与土壤全氮、碱解氮、全钾、阳离子交换量及有机质,AWCD值与全氮及有机质含量,以及Shannon多样性指数与全氮和阳离子交换量均呈显著正相关关系.较低的碱解氮含量使土壤微生物碳、土壤基础呼吸和呼吸商的值升高,过高的碱解氮则使呼吸商下降;过高的土壤有效磷降低微生物碳、微生物氮和微生物呼吸商.有效磷/碱解氮比值过高降低了土壤微生物碳、微生物氮、微生物碳氮比及土壤基础呼吸.土壤微生物生态特征与土壤理化性质关系密切,有效养分过高及养分比例不适当对土壤微生物均存在不利影响.